专利名称：一种成像方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及医用仪器领域，特别是一种成像方法及系统。
背景技术：
电子胃镜是ー种广泛使用的医疗检查设备，其中，电子胃镜主要由胃镜、图像处理器、光源和监视器组成，外部的光源通过光纤传传导到受检体腔内，内镜前端的图像传感器接收到体腔反射的光井将其转换为电信号，再通过导线将信号传送至图像处理器部分，图像处理器对传感器输出的数据进行采集、色彩变换等一系列计算处理，最后产生视频信号显示在监视器的屏幕上。图像传感器的ー个重要工作參数是曝光时间，它影响图像的明暗程度，现有技术的曝光控制是根据当前图像的亮度判断是否曝光过度或曝光不足，如果曝光过度则減少下一帧图像的曝光时间，降低图像亮度，反之，则增加下一帧图像的曝光时间，提高图像亮度，其中，图像中高亮部分和低光部分的亮度差距较大，不可能有一个合适的曝光时间，使得高亮和低光部分同时显示清楚，而且，在实际的应用中，由于受到光源的不均匀性和光照強度等条件的显示，被观测物的动态范围较大，显示图像中比较靠近光源或反射较强的部分会曝光过度，显示偏亮，而远离光源或反射较弱的部分会曝光不足，显示偏暗，这两种情况都会导致图像细节的损失。现有技术中，只能将曝光过度部分调节至曝光正常，但是原来图像中偏暗的部分细节会损失更多；或将曝光不足部分调节至曝光正常，但是原来图像中偏亮部分细节会损失更多，但是，这些情况都会损失掉很多重要的图像细节信息，降低了使用者的正确判断率。
发明内容
本发明提供一种成像技术及系统，以解决使用现有技术来调节曝光时间会损失掉很多重要的图像细节信息，从而影响使用者的正确判断率的问题。具体技术方案如下:一种成像方法，所述方法包括:接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；对所述第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据；当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短；重新获取调整曝光时间后的第二次图像；将所述第一次图像和所述第二次图像合成ー帧图像。优选地，还包括:将所述一帧图像进行显示。优选地，所述当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短的过程包括:
判断所述亮度数据是否超过预设值，如果是，则所述当前操作的曝光时间过长，相应减小曝光时间，如果否，则所述当前操作的曝光时间过短，相应的増大曝光时间。优选地，所述将所述第一次图像和所述第二次图像合成一帧图像的过程包括:将所述第一次图像和所述第二次图像通过加权叠加的算法合成ー帧图像。优选地，还包括:将生成的所述第一次图像进行保存。优选地，所述将所述电信号转换成亮度信号的过程包括:将所述电信号经过放大、滤波、采样、模数转换和色彩空间变换，生成亮度信号。一种成像装置，所述装置包括:图像传感器、第一数据采集器、数据处理器、驱动器、第二数据采集器和图像合成器；其中，所述图像传感器用于，接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电
信号;所述第一数据采集器与所述图像传感器相连，用于将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；所述数据处理器与所述第一数据采集器相连，用于对所述第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据；所述驱动器分别与所述数据处理器和所述图像传感器相连，用于当所述亮度数据不符合预设值时，驱动所述图像传感器调整曝光时间长短；所述第二数据采集器与所述图像传感器相连，用于将调整曝光时间后所述图像传感器得到的电信号转换成亮度信号，并生成相应的第二次图像；所述图像合成器分别与所述第一数据采集器和所述第二数据采集器相连，用于将所述第二次图像与所述第一次图像合成为ー帧图像。优选地，还包括:显示器；所述显示器与所述图像合成器相连，用于显示所述合成的ー帧图像。优选地，还包括:缓存器；所述缓存器与所述数据采集器相连，用于保存所述第一次图像。从以上技术方案可以看出，本发明中提供的一种成像方法及系统，所述方法应用于所述系统中，所述方法包括:接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号，将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像，对第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据，当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短，重新获取调整曝光时间后的第二次图像，将所述第一次图像和所述第二次图像合成ー帧图像，所述方法中，当出现曝光时间过长或过短时，会出现偏亮或是偏暗的情况，所述方法中，通过将不同曝光时间形成的图像合成ー帧图像，弥补了单次曝光过度或是曝光不足造成的局部细节损失。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对发明或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一公开的ー种成像方法流程示意图；图2为本发明实施例ニ公开的ー种成像方法流程示意图；图3为本发明实施例三公开的ー种成像装置结构示意图；图4为本发明实施例四公开的ー种成像装置结构示意图；图5为本发明实施例五公开的ー种成像装置结构示意图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例一公开ー种成像方法，參见图1所示，所述方法应用于电子胃镜成像中，所述方法包括:步骤SlOl:接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；其中，外部的光源通过光纤传导到被测物体腔内，照射所述被测物体腔，此时可以接收到被测物反射的光信号；步骤S102:将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；其中，所述电信号会经过一系列的信号处理，转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；步骤S103:对第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据；其中，步骤S103中的亮度数据可以形成一个直方分布图，这样可以方便使用者观测图像中的亮度分布；步骤S104:当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短；其中，对于预设值的设定，可以按照用户的需要进行设置，或者是通过采集一系列的图像，并从图像数据中采集亮点分布的平均值，以此平均值作为预设值，也可以是ー个亮度数据的范围；步骤S105:重新获取调整曝光时间后的第二次图像；其中，当调整曝光时间后，接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号，将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第二次图像；步骤S106:将所述第一次图像和所述第二次图像合成ー帧图像。本实施例中公开了ー种成像方法，所述方法包括:接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号，将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像，对第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据，当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短，重新获取调整曝光时间后的第二次图像，将所述第一次图像和所述第二次图像合成ー帧图像，所述方法中，通过将不同曝光时间形成的图像合成ー帧图像，避免出现单次曝光过度或是曝光不足造成的局部细节损失。本发明实施例ニ中公开了ー种成像方法，參见图2所示，所述方法包括:步骤S201:接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；
其中，外部的光源通过光纤传导到被测物体腔内，照射所述被测物体腔，此时可以接收到被测物反射的光信号；步骤S202:将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；其中，所述电信号会经过一系列的信号处理，即:经过放大、滤波、采样、模数转换和色彩空间变换，生成亮度信号；步骤S203:对第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据；其中，步骤S203中的亮度数据可以形成一个直方分布图，这样可以方便使用者观测图像中的亮度分布；步骤S204:判断所述亮度数据是否超过预设值，如果是，执行步骤S205.如果否，执行步骤S206 ；其中，对于预设值的设定，可以按照用户的需要进行设置，或者是通过采集一系列的图像，并从图像数据中采集亮点分布的平均值，以此平均值作为预设值，也可以是ー个亮度数据的范围；步骤S205:所述当前操作的曝光时间过长，相应减小曝光时间；步骤S206:所述当前操作的曝光时间过短，相应增大曝光时间；其中，需要 说明的是，对于减小或増大曝光时间可以依据下述方式进行:计算当前操作的曝光时间为T ；并计算当前图像亮度部分的平均亮度Ytl ；如果YtlSY1，则认为所述当前图像偏暗，需要増大曝光时间，那么下一帧图像的曝光时间为T1=T^Y1A0 ；如果Ytl > Y2，则认为所述当前图像偏亮，需要减小曝光时间，那么下一帧图像的曝光时间为t2=t*y2/y0 ；如果Y1 < Y。く Y2,则曝光时间不变；此处Y1的取值范围为60 80，Y2的取值范围为150 180 ；步骤S207:重新获取调整曝光时间后的第二次图像；其中，当调整曝光时间后，接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号，将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第二次图像；步骤S208:将所述第一次图像和所述第二次图像合成一帧图像；其中，将所述第一次图像和所述第二次图像通过加权叠加的算法合成一帧图像；步骤S209:将所述一巾贞图像进行显示。本实施例中公开了ー种成像方法，所述方法中通过判断所述亮度数据是否超过预设值，来得到所述当前操作是否是曝光过度或者是曝光过短，当所述亮度数据超过预设值，则所述当前操作的曝光时间过长，相应的需要减小曝光时间，当所述亮度数据没有超过预设值，则所述当前操作的曝光时间过短，相应的需要増大曝光时间，当所述亮度数据正好就是预设值时，则所述当前操作的曝光时间正好合适，当出现曝光时间过程或过短后，经过调整曝光时间，可以重新获得第二次图像，将所述第二次图像与生成的所述第一次图像通过加权叠加的算法合成ー帧图像，并将所述ー帧图像进行了显示，这样方便用户的直观观測。本发明实施例三公开了ー种成像装置，參见图3所示，所述装置包括:图像传感器101、第一数据采集器102、数据处理器103、驱动器104、第二数据采集器105和图像合成器106 ；所述图像传感器101用于，接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电
信号;其中，外部的光源通过光纤传导到被测物体腔内，照射所述被测物体腔，此时可以接收到被测物反射的光信号；所述第一数据采集器102与所述图像传感器101相连，用于将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；其中，所述电信号会经过一系列的信号处理，转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像；所述数据处理器103与所述第一数据采集器102相连，用于对所述第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据；其中，所述亮度数据可以形成一个直方分布图，这样可以方便使用者观测图像中的亮度分布；所述驱动器104分别与所述数据处理器103和所述图像传感器101相连，用于当所述亮度数据不符合预设值时，驱动所述图像传感器调整曝光时间长短；其中，对于预设值的设定，可以按照用户的需要进行设置，或者是通过采集一系列的图像，并从图像数据中采集亮点分布的平均值，以此平均值作为预设值，也可以是ー个亮度数据的范围；需要说明的是，对于 减小或増大曝光时间可以依据下述方式进行:计算当前操作的曝光时间为T ；并计算当前图像亮度部分的平均亮度Ytl ；如果YtlSY1，则认为所述当前图像偏暗，需要増大曝光时间，那么下一帧图像的曝光时间为T1=T^Y1A0 ；如果Ytl > Y2，则认为所述当前图像偏亮，需要减小曝光时间，那么下一帧图像的曝光时间为t2=t*y2/y0 ；如果Y1 < Y。く Y2,则曝光时间不变；此处Y1的取值范围为60 80，Y2的取值范围为150 180。所述驱动器104会产生所述图像传感器101所需要的垂直信号、水平信号和曝光控制信号这些时序信号，其中，所述垂直信号和水平信号也就是行信号和列信号，产生图像的像素值；所述第二数据采集器105与所述图像传感器101相连，用于将调整曝光时间后所述图像传感器101得到的电信号转换成亮度信号，并生成相应的第二次图像；其中，所述第一数据采集器102可以与所述第二数据采集器105同为ー个数据采集器，这样就可以减小所述成像装置的体积，并可以降低制造所述成像装置的成本；所述图像合成器106分别与所述第一数据采集器102和所述第二数据采集器105相连，用于将所述第二次图像与所述第一次图像合成为ー帧图像；其中，将所述第一次图像和所述第二次图像通过加权叠加的算法合成ー帧图像。本实施例公开了ー种成像装置，所述装置包括:图像传感器、第一数据采集器、数据处理器、驱动器、第二数据采集器和图像合成器，其中，所述图像传感器接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号，所述第一数据采集器与所述图像传感器相连，用于将所述电信号转换为亮度信号，并生成相应的第一次图像，所述数据处理器与所述第一数据采集器相连，用于对所述第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据，所述驱动器分别与所述数据处理器和所述图像传感器相连，用于当所述亮度数据不符合预设值吋，驱动所述图像传感器条长曝光时间长短，所述第二数据采集器与所述图像传感器相连，用于将调整曝光时间后所述图像传感器得到的电信号转换成亮度信号，并生成相应的第二次图像，所述图像合成器分别与所述第一数据采集器和所述第二数据采集器相连，用于将所述第二次图像与所述第一次图像合成为ー帧图像，所述装置中，通过调整曝光时间，得到不同曝光时间下的图像，将这些图像合成为ー帧图像，这样就可以避免出现单次曝光过度或是曝光不足造成的局部细节损失。本发明实施例四中公开了ー种成像装置，參见图4所示，所述装置包括:图像传感器101、第一数据采集器102、数据处理器103、驱动器104、第二数据采集器105、图像合成器106和显示器107 ；其中，所述图像传感器101、所述第一数据采集器102、所述数据处理器103、所述驱动器104、所述第二数据采集器105和所述图像合成器106与实施例三中的所述图像传感器101、所述第一数据采集器102、所述数据处理器103、所述驱动器104、所述第二数据采集器105和所述图像合成器106 —致；所述显示器107与所述图像合成器106相连，用于显示所述合成的ー帧图像。本发明实施例中公开了ー种成像装置，所述装置包括:图像传感器、第一数据采集器、数据处理器、驱动器、第二数据采集器、图像合成器和显示器，其中，所述图像传感器、所述第一数据采集器、所述数据处理器、所述驱动器、所述第二数据采集器和所述图像合成器与实施例三中的所述图像传感器、所述第一数据采集器、所述数据处理器、所述驱动器、所述第二数据采集器和所述图像合成器一致，所述显示器是将所述合成的一帧图像进行显示，这样方便了使用者直接观测生成的图像信息。本发明实施例五中公开了ー种成像装置，參见图5所示，所述装置包括:图像传感器101、第一数据采集器102、数据处理器103、驱动器104、第二数据采集器105、图像合成器106、显示器107和缓存器108 ；其中，所述图像传感器101、所述第一数据采集器102、所述数据处理器103、所述驱动器104、所述第二数据采集器105、所述图像合成器106和所述显示器107与所述图像传感器101、所述第一数据采集器102、所述数据处理器103、所述驱动器104、所述第二数据采集器105、所述图像合成器106和所述显示器107 —致；所述缓存器108分别与所述第一数据采集器102、所述第二数据采集器105和所述图像合成器106相连，用于保存所述第一次图像。本实施例公开了ー种成像装置，所述装置包括:图像传感器、第一数据采集器、数据处理器、驱动器、第二数据采集器、图像合成器、显示器和缓存器，其中，所述图像传感器、所述第一数据采集器、所述数据处理器、所述驱动器、所述第二数据采集器、所述图像合成器和所述显示器与实施例三中的所述图像传感器、所述第一数据采集器、所述数据处理器、所述驱动器、所述第二数据采集器、所述图像合成器和所述显示器一致，所述缓存器分别与所述第一数据采集器、所述第二数据采集器和所述图像合成器相连，用于保存所述第一次图像，缓存的第一次图像可以作为最后合成的一帧图像历史数据基础，当出现错误时，可以直接调用缓存的所述第一次图像，方便用户的历史数据查找。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
权利要求
1.一种成像方法，其特征在于，所述方法包括: 接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号； 将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像； 对所述第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据； 当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短； 重新获取调整曝光时间后的第二次图像； 将所述第一次图像和所述第二次图像合成ー帧图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 将所述一帧图像进行显示。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短的过程包括: 判断所述亮度数据是否超过预设值，如果是，则所述当前操作的曝光时间过长，相应减小曝光时间，如果否，则所述当前操作的曝光时间过短，相应的増大曝光时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一次图像和所述第二次图像合成一帧图像的过程包括: 将所述第一次图像和所述第二次图像通过加权叠加的算法合成ー帧图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 将生成的所述第一次图像进行保存。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述电信号转换成亮度信号的过程包括: 将所述电信号经过放大、滤波、采样、模数转换和色彩空间变换，生成亮度信号。
7.一种成像装置，其特征在于，所述装置包括:图像传感器、第一数据采集器、数据处理器、驱动器、第二数据采集器和图像合成器； 其中，所述图像传感器用于，接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号; 所述第一数据采集器与所述图像传感器相连，用于将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像； 所述数据处理器与所述第一数据采集器相连，用于对所述第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据； 所述驱动器分别与所述数据处理器和所述图像传感器相连，用于当所述亮度数据不符合预设值时，驱动所述图像传感器调整曝光时间长短； 所述第二数据采集器与所述图像传感器相连，用于将调整曝光时间后所述图像传感器得到的电信号转换成亮度信号，并生成相应的第二次图像； 所述图像合成器分别与所述第一数据采集器和所述第二数据采集器相连，用于将所述第二次图像与所述第一次图像合成为ー帧图像。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括:显示器； 所述显示器与所述图像合成器相连，用于显示所述合成的ー帧图像。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括:缓存器； 所述缓存器与所述数据采集器相连，用于保存所述第一次图像。
全文摘要
本发明中公开了一种成像方法及系统，所述方法应用于所述系统中，所述方法包括接收被测物反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号，将所述电信号转换成亮度信号，并生成相应的第一次图像，对第一次图像中的数据进行处理，得到对应的亮度数据，当所述亮度数据不符合预设值时，调整曝光时间长短，重新获取调整曝光时间后的第二次图像，将所述第一次图像和所述第二次图像合成一帧图像，所述方法中，当出现曝光时间过长或过短时，会出现偏亮或是偏暗的情况，所述方法中，通过将不同曝光时间形成的图像合成一帧图像，弥补了单次曝光过度或是曝光不足造成的局部细节损失。
文档编号H04N5/232GK103118229SQ20131004808
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者陈容睿, 王金山, 李向东, 袁建, 李直霖, 李军, 肖青 申请人:重庆金山科技(集团)有限公司